Microorganismes intestinals i perspectives de les malalties neurològiques Part 2

Composició de la microbiota intestinal en la modulació de les funcions nervioses

Els experiments amb animals lliures de gèrmens han demostrat que la colonització de la microbiota intestinal és un requisit clau per al desenvolupament del SNC i l'ENS i que la colonització ineficient de la microbiota condueix a l'expressió gènica alterada i la síntesi de neurotransmissors, així com a alteracions de les funcions sensoriomotores intestinals. 41–45].

La relació entre la flora intestinal i la memòria ha estat una àrea de recerca que ha rebut molta atenció en els darrers anys. Els estudis han trobat que els microorganismes de la flora intestinal estan més connectats amb el cervell, afectant la nostra salut física i mental.

En primer lloc, la flora intestinal té un impacte important en la salut física. Els microorganismes de l'intestí poden digerir els aliments i produir nutrients per ajudar a mantenir la salut física. Quan la flora intestinal està desequilibrada, provocarà problemes com ara una mala absorció de nutrients i trastorns del sistema immunitari, que al seu torn afectaran la salut de l'organisme.

Tanmateix, la flora intestinal no només afecta la salut física sinó que també està estretament relacionada amb la memòria. Els estudis han demostrat que els microorganismes de la flora intestinal poden entrar a la circulació sanguínia i al cervell des dels intestins i afectar les seves funcions. El desequilibri de la flora intestinal pot augmentar el risc de patir la malaltia d'Alzheimer i altres malalties neurodegeneratives.

Al mateix temps, la flora intestinal també afecta les emocions i l'estat mental. Els bacteris de l'intestí alliberen substàncies químiques que afecten l'alliberament de neurotransmissors al cervell, afectant així l'estat mental. És per això que de vegades ens sentim incòmodes a l'estómac i ens tornem irritables.

Per tant, mantenir la salut de la flora intestinal és molt important per a la salut de tot el nostre cos. Com mantenir la salut intestinal? El primer és seguir la dieta habitual, mantenir una estructura de dieta saludable, menjar més aliments rics en fibra dietètica i menjar menys aliments processats i aliments rics en greixos i sucres. El segon és centrar-se en l'exercici i la reducció de l'estrès, mantenir una mentalitat feliç i una actitud positiva davant la vida per reduir l'impacte negatiu de l'intestí i la psicologia.

Finalment, ens hem d'adonar que la flora intestinal està molt relacionada amb la nostra salut. Presta atenció a mantenir la salut intestinal i psicològica, cuida el teu cos des de molts aspectes com l'alimentació i l'exercici, i fes-te tenir millor salut. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche té efectes antioxidants, antiinflamatoris i anti-envelliment, que poden ajudar a reduir l'oxidació i les reaccions inflamatòries al cervell, protegint així la salut del cervell. sistema nerviós. A més, Cistanche també pot promoure el creixement i la reparació de les cèl·lules nervioses, millorant així la connectivitat i la funció de la xarxa neuronal. Aquests efectes poden ajudar a millorar la memòria, la capacitat d'aprenentatge i la velocitat de pensament, i també poden prevenir l'aparició de disfuncions cognitives i malalties neurodegeneratives.

Feu clic a Saber per millorar la memòria a curt termini

De la mateixa manera, els nutrients presents al tracte gastrointestinal inicien cascades d'esdeveniments neuronals i hormonals, que indiquen al cervell canvis nutritius continus. Les fibres nervioses aferents porten informació des de l'intestí als centres subcorticals i corticals del cervell, i les fibres efectores porten informació als músculs llisos de l'intestí [46].

Les hormones intestinals alliberades de les cèl·lules intestinals sovint transmeten informació al cervell comunicant-se directament amb el SNC a través de les fibres aferents. Altres s'alliberen directament al sistema circulatori, i els seus efectes solen sentir-se després d'entrar al cervell [47].

L'estimulació del nervi vag del sistema parasimpàtic del SNA és essencial perquè la microbiota intestinal influeixi en la funció neurofisiològica [48].

Un experiment amb ratolins vasectomitzats no va mostrar cap signe de progressió en les propietats del comportament fins i tot després de tractar-se amb el probiòtic Lactobacillus rhamnosus, la qual cosa indica que l'estimulació del nervi vag i la transmissió de senyals a través del nervi vag és crucial per provocar canvis de comportament [49].

La transmissió del missatge de l'intestí al tronc de l'encèfal mitjançant el nervi vag estimulat a través dels nuclis i el gangli del node representa la connexió d'entrada del relé-cervell-eix cervell. Les cèl·lules enteroendocrines segreguen hormones peptídiques, que tendeixen a activar el nervi vag, per tant transmeten informació al cervell [50].

El posicionament de les cèl·lules enteroendocrines a prop del lumen així com de la microbiota intestinal facilita la interacció amb els microbis intestinals mitjançant els metabòlits produïts, mantenint així la secreció d'hormones peptídiques específiques.

A més, els metabòlits sintetitzats per la microbiota sovint són absorbits pel sistema circulatori, mentre que els metabòlits amb formes similars a la dels sucres i les vitamines són transportats a través de transportadors específics [51].

Els metabòlits també poden passar per la membrana si es trenca l'epiteli, permetent que altres microbis escapen de la barrera, donant lloc a un desequilibri microbià o una disbiosi seguida d'una inflamació.

Per tant, el sistema circulatori controla la transmissió de senyals al cervell juntament amb el transport dels metabòlits. La microbiota intestinal allibera molècules com els lipopolisacàrids (LPS) i els peptidoglicans, que desencadenen la resposta immune. En casos específics, els bacteris gramnegatius que sintetitzen LPS es desplacen de l'intestí al sistema circulatori, activant així les reaccions immunitàries perifèriques.

Els experiments demostren el desenvolupament de defectes de comportament com la depressió com a resultat de l'activació immune perifèrica [52].

Els estudis amb ratolins lliures de gèrmens mostren una correlació entre els microbis intestinals i la resposta immune resultant, suggerint així la influència de la microbiota en les funcions neuronals mitjançant la resposta immune [53].

A més, el microbioma intestinal pot interactuar amb el cervell mitjançant l'expressió i la síntesi de neurotransmissors com la serotonina, GABA, melatonina, histamina, i acetilcolina i factors neurotròfics com el factor neurotròfic derivat del cervell (BDNF), que al seu torn influeix en l'activitat de l'ENS [54, 55].

Un estudi ha suggerit que la microbiota associada al creixement pot facilitar el desenvolupament de neurones primerenques mitjançant un procés conegut com a neurogènesi, així com oligodendròcits i que això pot estar mediat pels efectes de la neuroinflamació i l'IGF circulant -1 [56].

Un altre estudi que utilitza models de ratolins adults sense gèrmens va demostrar que la manca de microbiota intestinal normal està associada a una major permeabilitat de la barrera hematoencefàlica (BBB) ​​[57].

Paper del cervell en la modulació de les funcions intestinals

El cervell té un paper principal en el control de les funcions intestinals (és a dir, les variacions en la motilitat, la secreció àcida, la resposta immune mucosa, assegurant el manteniment adequat de la capa de moc i el biofilm) [58].

El cervell també tendeix a influir en la composició de la microbiota i en la seva funció mitjançant canvis en la permeabilitat intestinal. Un estudi va suggerir que l'estrès agut contribueix a l'alteració morfològica de la barrera epitelial del còlon i a l'expressió de l'ARNm inferior de la proteïna d'unió estreta ZO -2 [59] i, per tant, pot permetre que els microorganismes intestinals es difonguin. El cervell dirigeix ​​les funcions immunes a través del SNA.

El SNC també pot influir en l'activitat dels mastòcits i l'alliberament de mediadors dels mastòcits pot provocar una disfunció intestinal. Un estudi va suggerir que l'estrès pot modular l'activitat dels mastòcits i conduir a l'alliberament d'histamina i triptasa [60].

Els productes de mastocitos com el factor alliberador de corticotropina tendeixen a augmentar la permeabilitat epitelial, per tant, faciliten l'accés bacterian a les cèl·lules immunitàries de la làmina pròpia. L'estrès lleu en rates adultes com a resultat de la separació materna neonatal s'associa amb el desenvolupament de la disfunció de la barrera colònica induïda per la corticotropina. alliberant receptors hormonals [61].

Els experiments de laboratori en ratolins han demostrat que la bulbectomia olfactiva bilateral provoca la inducció de depressió, donant lloc a una expressió més alta de l'hormona central alliberadora de corticotropina, així com dels nivells de serotonina [62].

Es va trobar que aquests canvis estaven associats a un perfil microbià intestinal alterat. La secreció de norepinefrina durant l'estrès condueix a l'expressió de virulència de Pseudomonas aeruginosa, que pot causar sèpsia intestinal [63] i, per tant, l'estrès pot conduir a l'expressió de factors de virulència per microorganismes intestinals específics a l'hoste adequat.

La norepinefrina també indueix la proliferació de moltes soques diferents de microbis entèrics i pot provocar un major creixement d'Escherichia coli patògena i no patògena.

L'evidència indica que la microbiota intestinal té un paper clau en la comunicació bidireccional entre l'intestí i el sistema nerviós. La seva interacció amb el SNC s'associa amb l'ansietat, l'estrès i la funció de memòria. A més, el SNC també tendeix a afectar la composició microbiana per alteració de l'hàbitat de la mucosa.

Així és com la comunitat microbiana intestinal influeix en el cervell humà i, normalment, en tot el cos, ja que el cervell defineix com ha de funcionar un cos humà. Per tant, una alteració significativa de la microbiota intestinal pot provocar un deteriorament de la funció general del cos i, per tant, provocar o contribuir a l'aparició o progressió de malalties específiques o complicacions de salut.

De nou, a causa de la comunicació directa amb el cervell, els impactes sobre la funció neurològica són més freqüents que altres complicacions manifestades com a conseqüència del deteriorament del SNC per la interrupció de la comunitat del microbioma.

Associació de microorganismes intestinals amb trastorns neurològics

Trastorn de l'espectre autista

El trastorn de l'espectre autista (TEA) és un trastorn neuropsiquiàtric que es caracteritza per comportaments estereotipats, ciutats amb incapacitat cognitiva i dèficits en la comunicació o les interaccions socials [64,65].

El terme "espectre" indica variacions en el tipus i la gravetat dels símptomes; És probable que els pacients del rang lleu funcionin de manera independent, mentre que els que presenten símptomes greus poden requerir un suport substancial en la seva vida diària.

La malaltia apareix abans dels 3 anys d'edat, sol afectar a un de cada 68 chi, nens i és quatre vegades més freqüent en homes que en dones [66,67]. A més de ser heterogeni, el trastorn es caracteritza per una fisiopatologia obscura, així com per mecanismes etiològics relacionats amb la microbiota intestinal deteriorada, com l'excitotoxicitat del glutamat, l'estrès oxidatiu, l'estrès i la neuroinflamació [68].

Els factors fisiològics que tendeixen a ressaltar la influència de la microbiota intestinal sobre l'autisme poden incloure reaccions autoimmunes, reaccions alimentàries, malaltia gastrointestinal superior, femta anormal, enterocolitis autista, síndrome intestinal permeable, inflamació excessiva, nivells aberrants de glutatió i nivells irregulars de metalls o minerals [69].

En nens amb autisme, la permeabilitat intestinal pot conduir a una fuga que resulta en l'absorció de molècules neurotòxiques a través de la membrana intestinal danyada per la inflamació, donant lloc a trastorns neurològics [70,71].

Després del desenvolupament d'un intestí permeable, que permet que les molècules entrin al torrent sanguini, amb el pas del temps poden sorgir l'activació immune, el dany tissular i el dany cerebral.

Els pèptids opioides produïts per certes dietes també poden influir en patrons de comportament semblants a l'autisme, com ara la disminució de la socialització, la disminució de la resposta al dolor, el llenguatge anormal i els comportaments autoabusius o repetitius mitjançant la interferència amb la funció dels neurotransmissors.

Tanmateix, encara no s'ha identificat un enllaç directe. Els estudis han observat a més que els nens amb TEA prefereixen midons, aperitius i aliments processats mentre rebutgen fruites, verdures i proteïnes [72,73].

Tot i que un desequilibri en la microbiota intestinal pot provocar disbiosi intestinal, diversos bacteris patògens poden provocar trastorns neurològics, en presència d'un sistema immunitari debilitat.

Les toxines produïdes pels bacteris poden acumular-se al torrent sanguini, provocant confusió, deliri i fins i tot coma. També se sap que els llevats contribueixen a malalties neurològiques, ja que se sap que produeixen els productes químics que contribueixen i també s'han trobat nivells augmentats en pacients amb TEA [74].

L'etiologia d'enllaç entre la microbiota intestinal i l'autisme es va confirmar després que el trasplantament de microbiota intestinal de donants autistes a ratolins lliures de gèrmens va provocar la inducció de comportaments autístics en un model de rosegador [75].

Una hipòtesi de Williams et al. suggereix que els nens amb TEA no tenen Bacteroidetes, que són motors importants de la digestió dels polisacàrids, i per tant, els pacients amb TEA no només tenen una capacitat anòmala de degradació dels carbohidrats, sinó que també tenen disbiosi de la mucosa [76].

Després d'això, una anàlisi metagenòmica va mostrar que els pacients amb TEA tenien una disminució de Bacteroidetes, un augment de la proporció de Firmicutes a Bacteroidetes i un augment de Betaproteobacteria [77].

A més, un estudi de piroseqüenciació de la microflora fecal va revelar diferències importants en els Actinobacteria i Proteobacterium phyla en comparació amb controls sans [76]. Aquest estudi de piroseqüenciació juntament amb tres estudis més, també va revelar un augment del nombre d'espècies de Desulfovibrio i Bacteroides vulgatus a les femtes de pacients amb TEA [78–80].

Les espècies de Desulfovibrio també s'associen amb una major producció d'àcid propiònic, que podria contribuir a la patogènesi del TEA [81]. A més, nivells més baixos d'Akkermansia, bacteris que degraden la mucina en nens amb TEA, van indicar una barrera mucosa gastrointestinal més fina en comparació amb els controls. Això pot provocar un deteriorament de la permeabilitat intestinal en nens amb TEA [82,83].

Un altre estudi va demostrar que el nombre i el tipus d'espècies de Clostridium i Ruminococcus difereixen significativament en nens normals en comparació amb nens amb TEA quan es cultivaven utilitzant tècniques de cultiu anaeròbic bàsiques per comptar i aïllar microorganismes seguits de l'orientació per PCR de 16SrDNA als aïllats [78].

Després d'això, un estudi de Song et al. va demostrar que els grups I i XI del clúster de Clostridium i Clostridium bolteae eren significativament més alts en nens amb autisme quan es va utilitzar PCR quantitativa en temps real [84].

For more information:1950477648nn@gmail.com